«Химия» - Ивановский государственный химико-технологический
«Химия» - Ивановский государственный химико-технологический
«Химия» - Ивановский государственный химико-технологический
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Министерство образования и науки Российской Федерации<br />
Государственное образовательное учреждение<br />
высшего профессионального образования<br />
«<strong>Ивановский</strong> <strong>государственный</strong> <strong>химико</strong>-<strong>технологический</strong> университет»<br />
Факультет химической техники и кибернетики<br />
Кафедра неорганической химии<br />
«УТВЕРЖДАЮ»<br />
Проректор по учебной работе<br />
_______________ В.В. Рыбкин<br />
«____» ___________ 2011 г.<br />
Рабочая учебная программа дисциплины<br />
<strong>«Химия»</strong><br />
Направление подготовки<br />
Профили подготовки<br />
Квалификация (степень)<br />
Форма обучения<br />
151000 Технологические машины и<br />
оборудование<br />
Технологические машины и оборудование<br />
химических производств<br />
Технологические машины и оборудование<br />
пищевых производств<br />
Бакалавр<br />
очная<br />
Иваново 2011
1. Цели освоения дисциплины<br />
Целью освоения дисциплины является теоретическая и практическая подготовка<br />
студентов по основным (фундаментальным) разделам химии с учетом современных<br />
тенденций развития химической науки, что обеспечивает решение выпускником задач<br />
будущей профессиональной деятельности.<br />
Задачами химии является изучение:<br />
современных представлений о строении вещества, о зависимости строения и<br />
свойств веществ от положения составляющих их элементов в Периодической<br />
системе и характера химической связи;<br />
природы химических реакций, используемых в производстве химических веществ<br />
и материалов, кинетического и термодинамического подходов к описанию<br />
химических процессов с целью оптимизации условий их практической<br />
реализации;<br />
важнейших свойств неорганических соединений и закономерностей их изменения<br />
в зависимости от положения составляющих их элементов в Периодической<br />
системе;<br />
способов определения состава веществ и их количества различными методами;<br />
современных тенденций развития химии и материаловедения (включая<br />
синтетические полимерные материалы).<br />
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата<br />
Дисциплина относится к базовым естественнонаучным дисциплинам и основывается<br />
на знаниях, полученных в результате освоения химии, физики и математики в средней<br />
школе. Успешному освоению дисциплины сопутствует параллельное изучение физики и<br />
математики как базовых естественнонаучных дисциплин.<br />
Для успешного усвоения дисциплины студент должен знать:<br />
важнейшие химические понятия: вещество, химический элемент, атом, молекула,<br />
относительные атомная и молекулярная массы, ион, аллотропия, изотопы,<br />
химическая связь, электроотрицательность, валентность, степень окисления,<br />
моль, молярная масса, молярный объем, вещества молекулярного и<br />
немолекулярного строения, растворы, электролит и неэлектролит,<br />
электролитическая диссоциация, окислитель и восстановитель, окисление и<br />
восстановление, тепловой эффект реакции, скорость химической реакции,<br />
катализ, химическое равновесие;<br />
основные законы химии: сохранения массы вещества и энергии, постоянства<br />
состава, кратных отношений, простых объёмных отношений, Авагадро,<br />
Периодический закон;<br />
основные теории химии: химической связи, электролитической диссоциации;<br />
важнейшие вещества и материалы: основные металлы и сплавы; серная, соляная,<br />
азотная и уксусная кислоты; щелочи, аммиак, минеральные удобрения, метан.<br />
уметь:<br />
называть неорганические вещества по «тривиальной» или международной<br />
номенклатуре;<br />
определять: валентность и степень окисления химических элементов, тип<br />
химической связи в соединениях, заряд иона, характер среды в водных растворах<br />
неорганических соединений, окислитель и восстановитель;<br />
характеризовать: элементы малых периодов по их положению в Периодической<br />
системе Д.И. Менделеева; общие химические свойства металлов, неметаллов,<br />
основных классов неорганических соединений;<br />
объяснять: зависимость свойств веществ от их состава и строения; природу<br />
2
химической связи (ионной, ковалентной, металлической), зависимость скорости<br />
химической реакции и положения химического равновесия от различных<br />
факторов:<br />
выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших<br />
неорганических веществ;<br />
проводить самостоятельный поиск химической информации с использованием<br />
различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных,<br />
ресурсов Internet); использовать компьютерные технологии для обработки и<br />
передачи химической информации и ее представления в различных формах;<br />
проводить критический анализ достоверности химической информации,<br />
поступающей из разных источников.<br />
владеть:<br />
подходами к объяснению химических явлений, происходящих в природе, быту и<br />
на производстве;<br />
методами определения возможности протекания химических превращений в<br />
различных условиях и оценки их последствий;<br />
способами безопасного обращения с горючими и токсичными веществами,<br />
лабораторным оборудованием;<br />
методами приготовления растворов заданной концентрации.<br />
Изучение химии как предшествующей составляет основу дальнейшего освоения<br />
следующих дисциплин: «Материаловедение», «Экология», «Техническая термодинамика и<br />
теплотехника», «Технология конструкционных материалов», «Химическое сопротивление<br />
материалов и защита от коррозии», «Общая химическая технология».<br />
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:<br />
общекультурные компетенции (ОК)<br />
способен к целенаправленному применению базовых знаний в области<br />
математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в<br />
профессиональной деятельности (ОК-9).<br />
профессиональные компетенции (ПК):<br />
умеет применять методы стандартных испытаний по определению физикохимических<br />
свойств и технологических показателей используемых материалов и<br />
готовых изделий (ПК-7).<br />
В результате освоения дисциплины обучающийся должен<br />
знать:<br />
предмет, цели и задачи общей и неорганической химии;<br />
основные понятия и законы химии, терминологию и номенклатуру важнейших<br />
химических соединений;<br />
современные представления о строении атомов, молекул и веществ в различных<br />
агрегатных состояниях;<br />
природу и типы химической связи, методы ее описания;<br />
методологию применения термодинамического и кинетического подходов к<br />
установлению принципиальной возможности осуществления химических<br />
процессов;<br />
методы описания химических равновесий в растворах электролитов;<br />
специфику строения и свойства координационных соединений;<br />
характеристику важнейших элементов и их соединений, важнейшие химические<br />
процессы с участием неорганических веществ;<br />
закономерности изменения физико-химических свойств простых и сложных<br />
веществ в зависимости от положения составляющих их элементов в<br />
Периодической системе;<br />
3
важнейшие методы исследования структуры и свойств неорганических веществ;<br />
основные правила охраны труда и техники безопасности при работе в химической<br />
лаборатории.<br />
уметь:<br />
работать с химическими реактивами, растворителями, простейшим лабораторным<br />
химическим оборудованием;<br />
производить расчеты, связанные с приготовлением растворов заданной<br />
концентрации, определением термодинамических и кинетических характеристик<br />
химических процессов, определением стехиометрии химических реакций,<br />
установлением качественного и количественного состава соединений,<br />
определением условий образования осадков труднорастворимых веществ и др.;<br />
использовать принцип периодичности и Периодическую систему для предсказания<br />
свойства простых и сложных химических соединений и закономерностей в их<br />
изменении;<br />
проводить анализ физико-химических свойств простых и сложных веществ;<br />
<br />
проводить простейший учебно-исследовательский эксперимент на основе<br />
владения основными приемами техники работ в лаборатории;<br />
производить оценку погрешностей результатов физико-химического<br />
эксперимента;<br />
оформлять результаты экспериментальных и теоретических работ,<br />
формулировать выводы.<br />
владеть:<br />
основными приемами проведения физико-химических измерений;<br />
методами корректной оценки погрешностей при проведении химического<br />
эксперимента;<br />
методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного<br />
строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов.<br />
4. Структура дисциплины<br />
Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.<br />
Вид учебной работы<br />
Всего<br />
Семестры<br />
часов 1 2<br />
Аудиторные занятия (всего) 119 68 51<br />
В том числе:<br />
Лекции 34 17 17<br />
Практические занятия (ПЗ) – – –<br />
Семинары (С) – – –<br />
Лабораторные работы (ЛР) 85 51 34<br />
Самостоятельная работа (всего) 169 76 93<br />
В том числе:<br />
Реферативная работа 27 10 17<br />
Оформление отчетов по лабораторным работам 22 11 11<br />
Подготовка к текущим занятиям, коллоквиумам 40 15 25<br />
Подготовка отчетов по индивидуальным заданиям 40 20 20<br />
Подготовка к зачету и экзамену 40 20 20<br />
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) з, э э<br />
Общая трудоемкость:<br />
час<br />
зач. ед.<br />
4<br />
288<br />
8<br />
144<br />
4<br />
144<br />
4
5. Содержание дисциплины<br />
5.1. Содержание разделов (модулей) дисциплины<br />
Модуль 1 «Химия как наука. Строение вещества»<br />
Значение химии в изучении природы и развитии техники. Химия как раздел<br />
естествознания – наука о веществах и их превращениях. Понятие о материи, веществе и<br />
поле. Предмет химии и связь ее с другими науками. Специфическое значение химии в<br />
технологических и экономических вопросах отраслей народного хозяйства. Химия и охрана<br />
окружающей среды. Основные химические понятия и законы в свете современной<br />
диалектико-материалистической философии. Законы сохранения и взаимосвязи массы и<br />
энергии. Стехиометрические законы и атомно-молекулярные представления. Химический<br />
эквивалент. Молекулярные и атомные массы.<br />
Строение атомов и систематика химических элементов. Основные сведения о<br />
строении атомов. Состав атомных ядер. Изотопы. Современное понятие о химическом<br />
элементе. Электронные оболочки атомов. Постулаты Бора. Двойственная корпускулярноволновая<br />
природа электрона. Характеристика поведения электронов в атомах. Размещение<br />
электронов в атомах. Электронные аналоги. Нормальное и возбужденное состояние атомов.<br />
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Диалектический характер<br />
периодического закона. Экспериментальное обоснование периодической системы.<br />
Общенаучное значение периодического закона. Изменение свойств химических элементов.<br />
Электроотрицательность. Окисление и восстановление.<br />
Химическая связь. Образование молекул из атомов. Основные виды и характеристики<br />
химической связи. Основные представления о ковалентной связи. Валентность химических<br />
элементов. Метод валентных связей. Насыщаемость и направленность ковалентных связей.<br />
Гибридизация электронных орбиталей. Полярность связи. Метод молекулярных орбиталей.<br />
Ионная связь. Степень окисления. Координационное число. Строение простейших молекул.<br />
Электрическая полярность молекул и ее количественная характеристика.<br />
Типы взаимодействия молекул. Конденсированное состояние вещества. Агрегация<br />
однородных молекул. Конденсация паров и полимеризация. Вандерваальсовы силы.<br />
Водородная связь. Агрегация разнородных молекул. Комплексообразование. Донорноакцепторный<br />
механизм образования связи в комплексных соединениях.<br />
Строение кристаллов. Особенности кристаллического состояния вещества.<br />
Кристаллические системы. Типы кристаллических решеток. Металлическая связь. Реальные<br />
кристаллы. Свойства веществ в различных состояниях. Особенности свойств поверхности<br />
жидких и твердых тел.<br />
Модуль 2 «Основные закономерности протекания химических процессов»<br />
Энергетика химических процессов и химическое сродство. Энергетические эффекты<br />
химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимические законы. Энтальпия<br />
образования химических соединений. Энергетические эффекты при фазовых переходах.<br />
Термохимические расчеты. Энтропия и ее изменение при химических процессах и фазовых<br />
переходах. Энергия Гиббса и ее изменение при химических процессах.<br />
Химическая кинетика и равновесие в гомогенных системах. Скорость химических<br />
реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Зависимость скорости гомогенных реакций<br />
от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Зависимость скорости<br />
гомогенных реакций от температуры. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.<br />
Химическое равновесие в гомогенных системах. Ускорение гомогенных реакций.<br />
Гомогенный катализ. Цепные реакции. Фотохимические реакции. Радиационно-химические<br />
реакции.<br />
Химическая кинетика и равновесие в гетерогенных системах. Фазовые переходы и<br />
равновесия. Скорость гетерогенных химических реакций. Химическое равновесие в<br />
5
гетерогенных системах. Основные факторы, определяющие направление реакций и<br />
химическое равновесие. Принцип Ле Шателье. Правило фаз.<br />
Различные виды сорбции. Адсорбционное равновесие. Гетерогенный катализ.<br />
Модуль 3 «Растворы и другие дисперсные системы. Электрохимические процессы.»<br />
Основные характеристики растворов и других дисперсных систем. Общие понятия о<br />
растворах и дисперсных системах. Классификация дисперсных систем. Способы выражения<br />
состава растворов и других дисперсных систем. Растворимость.<br />
Изменение энтальпии и энтропии при растворении. Плотность и давление паров<br />
растворов. Фазовые превращения в растворах. Осмотическое давление. Общие вопросы<br />
физико-химического анализа.<br />
Водные растворы электролитов. Особенности воды как растворителя.<br />
Электролитическая диссоциация; два вида электролитов. Характеристика поведения<br />
электролитов. Свойства растворов электролитов. Сильные и слабые электролиты.<br />
Электролитическая диссоциация комплексных соединений.<br />
Ионные реакции и равновесия. Произведение растворимости. Электролитическая<br />
диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Теория кислот и оснований.<br />
Амфотерные электролиты.<br />
Твердые растворы. Образование твердых растворов. Виды твердых растворов.<br />
Свойства различных твердых растворов.<br />
Гетерогенные дисперсные системы. Агрегативная и кинетическая устойчивость<br />
гетерогенных дисперсных систем. Образование гетерогенных дисперсных систем.<br />
Грубодисперсные системы – суспензии, эмульсии, пены. Поверхностно-активные вещества и<br />
их влияние на свойства дисперсных систем.<br />
Структура и электрический заряд коллоидных частиц. Свойства лиофобных и<br />
лиофильных коллоидных систем. Образование и свойства гелей.<br />
Электрохимические процессы. Окислительно-восстановительные реакции;<br />
составление уравнений. Гетерогенные окислительно-восстановительные и<br />
электрохимические процессы. Законы Фарадея.<br />
Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы. Электродвижущая<br />
сила и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов.<br />
Потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов.<br />
Кинетика электродных процессов. Поляризация и перенапряжение.<br />
Концентрационная и электрохимическая поляризация.<br />
Первичные гальванические элементы, электродвижущая сила, напряжение и емкость<br />
элементов. Топливные элементы.<br />
Электролиз. Последовательность электродных процессов. Выход по току. Электролиз<br />
с нерастворимыми и растворимыми анодами. Практическое применение электролиза:<br />
получение и рафинирование металлов, нанесение гальванических покрытий, Получение<br />
водорода, кислорода и других продуктов. Аккумуляторы.<br />
Коррозия и защита металлов. Основные виды коррозии. Вред, наносимый коррозией<br />
народному хозяйству. Классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия<br />
металлов. Электрохимическая коррозия металлов.<br />
Борьба с коррозией металлов. Изыскание коррозионно-стойких материалов. Методы<br />
защиты металлов от коррозии. Изоляция металлов от агрессивной среды; защитные<br />
покрытия. Электрохимические методы защиты (протекторная, катодная и анодная защита).<br />
Изменение свойств коррозионной среды; ингибиторы коррозии. Экономическое значение<br />
защиты металлов от коррозии.<br />
Модуль 4 «Общая характеристика химических элементов и их соединений»<br />
Свойства химических элементов и простых веществ. Химические элементы в<br />
периодической системе. Классификация элементов по химической природе. Классификация<br />
6
простых веществ. Аллотропия, полиморфизм. Физические свойства простых веществ.<br />
Химические свойства простых веществ.<br />
Соединения химических элементов. Общий обзор соединений элементов и характер<br />
химической связи в них. Простые соединения водорода: простые кислоты, гидриды.<br />
Соединения галогенов – галогениды. Соединения кислорода – оксиды и гидроксиды.<br />
Сульфиды, нитриды, карбиды.<br />
Комплексные соединения. Атомы и ионы как комплексообразователи. Различные<br />
типы лигандов и комплексных соединений. Соединения комплексных анионов. Соединения<br />
комплексных катионов и нейтральные комплексы.<br />
Модуль 5 «Химия конструкционных материалов»<br />
Общие свойства металлов и сплавов. Физические свойства металлов. Химические<br />
свойства металлов. Взаимодействий различных металлов. Физико-химический анализ<br />
металлических сплавов. Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов.<br />
Получение металлов. Распространение и формы нахождения металлических<br />
элементов в природе. Извлечение металлов из руд. Основные методы восстановления<br />
металлов. Получение чистых и сверхчистых металлов. Вопросы экономики, связанные с<br />
получением металлов.<br />
Легкие конструкционные металлы. Проблема легких конструкционных материалов.<br />
Магний и бериллий. Алюминий. Титан. Физические и химические свойства. Соединения.<br />
Распространение и добыча. Использование в технике. Вопросы экономики, связанные с<br />
выделением и применением легких металлов.<br />
Металлы групп ванадия, хрома и марганца. Ванадий, ниобий, тантал. Хром, молибден,<br />
вольфрам. Марганец. Физические и химические свойства. Соединения. Распространение и<br />
добыча. Использование в технике.<br />
Металлы семейства железа и меди. Общая характеристика металлов семейства и их<br />
соединений. Железо. Кобальт. Никель. Медь. Физические и химические свойства.<br />
Соединения. Распространение и добыча. Использование в технике. Вопросы экономики,<br />
связанные с выделением и применением.<br />
Металлы групп цинка, галия и германия. Цинк, кадмий, ртуть. Галий, индий, таллий.<br />
Олово и свинец. Физические и химические свойства. Соединения. Распространение и<br />
добыча. Использование в технике.<br />
Модуль 6 «Элементы органической химии. Элементы аналитической химии и ФХМА»<br />
Органические соединения. Строение и свойства органических соединений. Изомерия.<br />
Особенности свойств органических соединений. Классификация органических соединений.<br />
Углеводороды и галогенпроизводные. Кислород- и азотсодержащие органические<br />
соединения.<br />
Органические полимерные материалы. Реакции полимеризации и поликонденсации.<br />
Основные типы реакций полимеризации (радикальная, катионная, анионная и<br />
координационная). Методы получения полимерных материалов. Состав, свойства,<br />
применение. Представления о стереорегулярном строении полимеров. Современные<br />
направления развития химии полимеров. Конструкционные полимерные материалы.<br />
Основные понятия физико-химических методов анализа. Оптические методы анализа,<br />
флуоресценция. Физические методы анализа (масс-спектрометрия, рентген-флуоресцентный<br />
анализ). Хроматография. Электрохимические методы анализа.<br />
7
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми<br />
(последующими) дисциплинами<br />
№<br />
п/п<br />
Наименование обеспечиваемых<br />
(последующих) дисциплин<br />
№ разделов данной дисциплины,<br />
необходимых для изучения<br />
обеспечиваемых (последующих)<br />
дисциплин<br />
1 2 3 4 5 6<br />
1 Физика + + +<br />
2 Математика + + +<br />
3 Экология + + +<br />
4 Техническая термодинамика и<br />
+<br />
теплотехника<br />
5 Технология конструкционных<br />
+<br />
материалов<br />
6 Общая химическая технология + + +<br />
7 Химическое сопротивление<br />
+ +<br />
материалов и защита от коррозии<br />
8 Материаловедение + +<br />
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий<br />
№<br />
Всего<br />
Наименование раздела дисциплины Лекции Лаб. зан. СРС<br />
п/п<br />
час.<br />
1 Химия как наука. Строение вещества 5 10 20 35<br />
2 Основные закономерности<br />
5 18 24 47<br />
протекания химических процессов<br />
3 Растворы и другие дисперсные<br />
7 23 32 62<br />
системы. Электрохимические<br />
процессы.<br />
4 Общая характеристика химических 5 10 33 48<br />
элементов и их соединений<br />
5 Химия конструкционных материалов 8 16 40 64<br />
6 Элементы органической химии.<br />
Элементы аналитической химии и<br />
ФХМА<br />
4 8 20 32<br />
6. Лабораторный практикум 51 час (по модулям)<br />
Модуль 1. Лабораторные занятия – 10 час. Предусмотрено выполнение 2<br />
лабораторных работ из приведенного ниже списка:<br />
- определение атомной массы металла;<br />
- определение молекулярной массы газа;<br />
- установление химической формулы (состава) кристаллогидрата;<br />
- приготовление раствора заданной концентрации;<br />
Модуль 2. Лабораторные занятия – 18 час. Предусмотрено выполнение 2<br />
лабораторных работ из приведенного ниже списка:<br />
- определение теплового эффекта растворения соли;<br />
- определение теплового эффекта реакции нейтрализации;<br />
- зависимость скорости реакции тиосульфата железа с серной кислотой от<br />
концентрации реагентов;<br />
- зависимость скорости реакции тиосульфата натрия с хлоридом железа(III) от<br />
концентрации реагентов;<br />
8
- зависимость скорости реакции пероксодисульфата калия с иодидом калия от<br />
концентрации реагентов;<br />
- определение константы скорости и энергии активации реакции тиосульфата натрия с<br />
серной кислотой.<br />
Модуль 3. Лабораторные занятия – 23 час. Предусмотрено выполнение 3<br />
лабораторных работ из приведенного ниже списка:<br />
- определение кажущейся степени диссоциации сильных электролитов<br />
криоскопическим методом;<br />
- определение молярной массы растворенного вещества эбулиоскопическим методом;<br />
- влияние одноименных ионов на диссоциацию слабого электролита;<br />
- определение рН раствора;<br />
- получение и диализ коллоидного раствора;<br />
- определение порога коагуляции золя;<br />
- химические реакции (ионообменные, образование осадков, нейтрализация, гидролиз,<br />
окислительно-восстановительные).<br />
Модуль 4. Лабораторные занятия – 10 час. Предусмотрено выполнение 2<br />
лабораторных работ из приведенного ниже списка:<br />
- анализ состава двойной или комплексной соли;<br />
- получение и свойства координационных соединений;<br />
- получение малорастворимых координационных соединений;<br />
- химия соединений p-элементов.<br />
Модуль 5. Лабораторные занятия – 16 час. Предусмотрено выполнение 2<br />
лабораторных работ:<br />
- химия соединений легких конструкционных металлов;<br />
- химия соединений тяжелых конструкционных металлов.<br />
- Модуль 6. Лабораторные занятия – 8 час. Предусмотрено выполнение лабораторной<br />
работы:<br />
- анализ состава раствора.<br />
7. Образовательные технологии и методические рекомендации по организации<br />
изучения дисциплины<br />
Чтение лекций по данной дисциплине рекомендуется проводить с использованием<br />
мультимедийных презентаций и демонстрационного эксперимента.<br />
Мультимедийная презентация, выполненная средствами программы Microsoft<br />
PowerPoint позволяет преподавателю четко структурировать материал лекции, экономить<br />
время, затрачиваемое на изображение с использованием мела и доски схем, написание<br />
формул и других сложных объектов, что дает возможность увеличить объем излагаемого<br />
материала. Кроме того, презентация позволяет очень хорошо иллюстрировать лекцию не<br />
только схемами и рисунками, которые есть в учебных пособиях, но и полноцветными<br />
фотографиями, рисунками, портретами ученых и т.д. Мультимедийная презентация<br />
позволяет отобразить физические и химические процессы в динамике, что позволяет<br />
значительно улучшить восприятие материала студентами. Студентам предоставляется<br />
возможность копирования презентаций для выполнения самостоятельной работы,<br />
подготовки к текущему, промежуточному и итоговому контролю (экзамену).<br />
Демонстрационный химический эксперимент относится к словесно-наглядным<br />
методам обучения и проводится при чтении лекций, а также проведении лабораторных<br />
занятий преподавателем, лаборантом или, в некоторых случаях, одним или несколькими<br />
студентами. Демонстрационный эксперимент проводится в соответствии с учебной<br />
программой по конкретным разделам (модулям) дисциплины. Демонстрационный<br />
9
эксперимент позволяет преподавателю сформировать интерес к предмету у студентов,<br />
обучить их выполнять определенные операции с веществом, приемам техники<br />
лабораторного эксперимента. Демонстрационный эксперимента – источник приобретаемых<br />
студентов знаний, навыков, умений; средство предупреждения ошибок и заблуждений,<br />
коррекции знаний, способ проверки истинности выдвигаемых гипотез, решения учебных и<br />
исследовательских проблем. К основным требованиям, предъявляемым к<br />
демонстрационному эксперименту, следует отнести: наглядность; простота; безопасность;<br />
надежность; необходимость объяснения эксперимента. Любой опыт должен сопровождаться<br />
словом преподавателя. Возникающие паузы можно использовать для организации диалога со<br />
студентами, выяснения условий проведения эксперимента и признаков химических реакций.<br />
Необходима постановка цели опыта – для чего проводится опыт, что необходимо понять в<br />
результате наблюдений за экспериментом. Следует описать прибор, в котором проводится<br />
опыт; условий, в которых он проводится; дать характеристику реактивам. Необходимо<br />
организовать наблюдения за опытом студентами для выявления признаков реакции и<br />
проведения анализа и помочь студентам сделать соответствующие выводы и теоретическое<br />
обоснование. При подготовке к проведению демонстрационного эксперимента<br />
рекомендуется использовать учебное пособие [Овчинникова В.Д. Демонстрационный<br />
химический эксперимент по общей и неорганической химии. Учебное пособие. Иваново, изд.<br />
ИГХТУ, 2003. 82 с.].<br />
При работе в малочисленных группах целесообразно использовать диалоговую форму<br />
проведения лекционных занятий с использованием элементов практических занятий,<br />
постановкой и решением проблемных и ситуационных заданий и т.д.<br />
В рамках лекционных занятий заслушиваются и обсуждаются подготовленные<br />
студентами реферативные работы.<br />
При проведении лабораторного практикума необходимо создать условия для<br />
максимально самостоятельного выполнения студентами лабораторных работ. Поэтому при<br />
проведении лабораторного занятия преподавателю рекомендуется:<br />
1. Проведение экспресс-опроса (в устной или тестовой форме) по теоретическому<br />
материалу, необходимому для выполнения работы (с оценкой).<br />
2. Проверка планов выполнения лабораторных работ, подготовленных студентом в<br />
рамках самостоятельной работы (с оценкой).<br />
3. Оценка работы студента в лаборатории и полученных им результатов (с оценкой).<br />
4. Проверка отчета о выполненной лабораторной работе (с оценкой).<br />
Лабораторные занятия (работы) проводятся после изучения определенного раздела<br />
(модуля). Это занятия, контролирующие знания, умения и навыки. Любая лабораторная<br />
работа должна включать глубокую самостоятельную проработку теоретического материала,<br />
изучение методик проведения и планирование эксперимента, освоение измерительных<br />
средств, обработку и интерпретацию экспериментальных данных. При этом часть работ<br />
может не носить обязательный характер, а выполняться в рамках самостоятельной работы по<br />
курсу. В ряд работ целесообразно включить разделы с дополнительными элементами<br />
научных исследований, которые потребуют углубленной самостоятельной проработки<br />
теоретического материала. Выполнение лабораторных работ студентами должно<br />
удовлетворять следующим требованиям:<br />
- студенты должны понимать суть опыта (эксперимента) и знать последовательность<br />
выполнения отдельных операций по инструкции;<br />
- соблюдать дозировку реактивов и правила работы с ними;<br />
- уметь собирать приборы по рисункам (схемам) и правильно работать с ними;<br />
- неукоснительно выполнять правила техники безопасности при обращении с<br />
оборудованием, приборами и реактивами;<br />
- грамотно оформлять отчет о проведенной экспериментальной работе.<br />
При защите лабораторной работы (сдаче отчета о ее выполнении) студент должен<br />
уметь объяснять цели, задачи, ход проведения работы, ее результаты, сделанные выводы, а<br />
также основные конструктивные особенности используемого оборудования.<br />
10
В настоящее время совершенствование химического эксперимента, в основном,<br />
заключается в модернизации приборов, аппаратов, создания оборудования для работы с<br />
малыми количествами и, к сожалению, в меньшей степени оно нацелено на разработку<br />
принципиально новых химических опытов, которые дали бы возможность применять на<br />
уроках проблемные и исследовательские формы организации учебной деятельности<br />
школьников. В процессе проведения опытов студенты расширяют свои представления о<br />
веществах, их свойствах, совершенствуют практические умения.<br />
Занятия в активных и интерактивных формах рекомендуется проводить с<br />
использованием компьютерных симуляций, постановки проблемных и ситуационных<br />
заданий. Проведение занятий в активных и интерактивных формах должно быть направлено<br />
на интенсификацию учебного процесса, увеличение доступности знаний, навыков и умений,<br />
анализ учебной информации, творческий подход к усвоению учебного материала. В ходе<br />
проведения занятий студенты должны учиться формулировать собственное мнение,<br />
правильно выражать мысли, строить доказательства своей точки зрения, вести дискуссию,<br />
слушать другого человека, уважать альтернативное мнение, что должно формировать<br />
навыки, необходимые будущему специалисту в профессиональной деятельности. Реализация<br />
активных и интерактивных методов при изучении курса <strong>«Химия»</strong> возможна на лекционных и<br />
лабораторных занятиях путем проведения дискуссий, использования компьютерных<br />
симуляций, подготовке и защите реферативных и исследовательских работ.<br />
Самостоятельная работа – это наиболее важный путь освоения студентами новых<br />
знаний, умений и навыков в освоении дисциплины. Образовательная цель самостоятельной<br />
работы – освоение методов химической науки, экспериментальными умениями; умениями<br />
работать с учебной и научной литературой; производить расчеты; пользоваться химическим<br />
языком. Воспитательная цель – формирование черт личности студента, трудолюбия,<br />
настойчивости, товарищеской взаимопомощи. Развивающая цель – развитие<br />
самостоятельности, интеллектуальных умений, умение анализировать явления и делать<br />
выводы. Самостоятельная работа может быть источником знаний, способом их проверки,<br />
совершенствования и закрепления знаний, умений и навыков. Этот вид деятельности<br />
студентов формируется под контролем преподавателя. При организации внеаудиторной<br />
самостоятельной работы по дисциплине преподавателю рекомендуется использовать<br />
следующие формы:<br />
- подготовка и написание рефератов, докладов, очерков и других письменных работ<br />
на заданные темы;<br />
- выполнение домашних заданий разнообразного характера. Это – решение задач;<br />
подбор и изучение литературных источников; подбор иллюстративного и<br />
описательного материала по отдельным разделам курса в сети Интернет;<br />
- выполнение индивидуальных заданий, направленных на развитие у студентов<br />
самостоятельности и инициативы. Индивидуальное задание может получать как<br />
каждый студент, так и часть студентов группы.<br />
Реферативная работа является самостоятельной учебно-научной работой, к которой<br />
относится в полной мере весь комплекс требований, предъявляемых к научной статье,<br />
подготавливаемой к публикации. Работа над рефератом предполагает углубленное изучение,<br />
анализ и систематическое изложение избранной проблематики, разностороннюю оценку ее<br />
содержания и значения. Реферат должен быть написан на уровне критического научноаналитического<br />
обзора. Реферат должен иметь титульный лист (1 стр.), на следующей<br />
странице (2 стр.) печатается оглавление с указанием страниц, на последней странице –<br />
литература, оформленная следующим образом. Список цитируемой литературы печатается с<br />
указанием фамилий и инициалов всех авторов. Общий объем реферата в пределах одного<br />
печатного листа, т.е. до 25 страниц, целесообразно около 15-20 страниц машинописного<br />
текста через 1,5 интервала. Реферат должен иметь План-оглавление (в нем последовательно<br />
излагаются название пунктов реферата, указываются страницы, с которых начинается<br />
каждый пункт), введение (формулируется суть исследуемой проблемы, обосновывается<br />
выбор темы, определяется ее значимость и актуальность выбранной темы, указывается цель<br />
и задачи реферата, дается анализ использованной литературы), основную часть (каждый<br />
11
раздел, доказательно раскрывая отдельную проблему или одну из ее сторон, логически<br />
является продолжением предыдущего, даются все определения понятий, теоретические<br />
рассуждение, исследования автора или его изучение проблемы), а также заключение<br />
(подводятся итоги или дается обобщенный вывод по теме реферата, предлагаются<br />
рекомендации). Реферат должен быть написан четким, ясным, литературно грамотным<br />
языком, изложение должно удовлетворять основным логическим требованиям<br />
определенности, последовательности, доказательности. Ключевые понятия и термины,<br />
обсуждаемые и используемые в реферате, должны быть точно определены, законы – точно<br />
сформулированы, все рассуждения должны вестись в стиле научной дискуссии, быть<br />
обоснованными, опираться на факты и логически связанно вести к определенным идеям и<br />
гипотезам, результатам и выводам. В заключении уместно дать краткое резюме, итоги и<br />
выводы проделанной работы, подчеркнуть ее значение для развития координационной<br />
химии, охарактеризовать направления и перспективы дальнейших исследований.<br />
Написанный реферат за две недели до его защиты предъявляется преподавателю для<br />
проверки. Если возникает необходимость доработки содержания реферата, то преподаватель<br />
возвращает рукопись студенту. Защита реферата осуществляется в форме устного доклада в<br />
присутствии студенческой группы и преподавателя(лей). Рекомендуется проводить защиту<br />
рефератов в формате мини-конференции, что позволяет реализовать интерактивную форму<br />
проведения занятия.<br />
Примерные (рекомендуемые) темы рефератов<br />
Коррозия и методы защиты металлов и сплавов<br />
Медные сплавы и их применение<br />
Неорганические биоматериалы<br />
Наноматериалы на основе углерода<br />
Ионные жидкости – новый класс экологически чистых растворителей<br />
Получение серной кислоты путем гидратации оксида серы<br />
Получение хлорной кислоты в процессе электросинтеза<br />
Сверхкислоты и сверхоснования<br />
Координационные соединения в современной аналитической практике<br />
Фуллерены: методы получения, очистка, сферы применения<br />
Углеродные нанотрубки: получение и свойства<br />
Возможности и перспективы компьютерной химии<br />
Нобелевские лауреаты и важнейшие открытия в области химии за последние<br />
десятилетия<br />
Гибридные материалы и композиты на основе неорганических соединений<br />
Соединения внедрения в графит: получение, свойства, применение<br />
Графлекс – материал на основе дисперсного графита: технология, свойства,<br />
применение<br />
Углеродные волокна – химические принципы получения, применение<br />
Адсорбенты и ионные обменники в процессах очистки природных и сточных вод<br />
Новые процессы химического и электрохимического осаждения покрытий на основе<br />
металлов, сплавов и композитов<br />
Электрохимическое окрашивание анодированного алюминия<br />
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины:<br />
Лекции по дисциплине проводятся в аудитории, оснащенной мультимедийным<br />
проектором, усилителями звука, препаративным столом и системой вентиляции (для показа<br />
демонстрационного эксперимента). В аудитории имеются необходимые учебно-наглядные<br />
пособия – Периодическая таблица Д.И. Менделеева, ряд напряжений металлов, таблица<br />
растворимости солей.<br />
12
Лабораторные занятия проводятся в четырех учебных лабораториях кафедры<br />
неорганической химии (общая площадь – 288 кв.м.), оснащенных всем необходимым<br />
учебным лабораторным оборудованием и реактивами, в том числе:<br />
- комплект учебного лабораторного оборудования, включающий в себя необходимое<br />
приборное и химическое обеспечение учебного процесса по общей и неорганической<br />
химии;<br />
- лабораторная мебель: столы химические, шкафы вытяжные, тумбы подкатные,<br />
мойки и др.;<br />
- учебно-лабораторный комплекс <strong>«Химия»</strong>, включающий модули «Термостат»,<br />
«Электрохимия»;<br />
- прочее лабораторное оборудование и приборы, необходимые для проведения<br />
учебного эксперимента: рН-метры, центрифуги, титровальные установки, стеклянная<br />
и фарфоровая химическая посуда, химические реактивы и др.;<br />
- учебно-наглядные пособия: Периодическая таблица Д.И. Менделеева, ряд<br />
напряжений металлов, таблица растворимости солей.<br />
Перечень оборудования, материалов и реактивов, необходимых для использования<br />
при выполнении конкретных лабораторных работ, приводится в учебных пособиях.<br />
На кафедре имеется необходимое количество ПК, а также принтеров, сканеров и<br />
копировальных аппаратов для проведения учебного процесса. Все ПК подключены к<br />
развитой внутривузовской корпоративной компьютерной сети, объединяющей локальные<br />
сети во всех зданиях университета в единый аппаратно-программный комплекс (всего более<br />
1400 ПК). Для выхода в Internet используются широкий цифровой канал в 30 Мбит/с. Для<br />
проведения учебных занятий используются два дисплейных класса.<br />
9. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной<br />
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение<br />
самостоятельной работы студентов<br />
Всего по текущей работе в течение семестра студент может набрать 50 баллов, в том<br />
числе:<br />
- лабораторные работы – 15 баллов;<br />
- тесты, контрольные работы, коллоквиумы по модулям – всего 20 баллов;<br />
- домашние и индивидуальные задания – 10 баллов;<br />
- подготовка и защита реферата – 5 баллов.<br />
Зачет проставляется автоматически, если студент набрал по текущей работе не менее<br />
26 баллов при условии 100 %-го выполнения предусмотренных графиком лабораторных<br />
работ и сдачи тестов, контрольных заданий и коллоквиумов. Минимальное количество<br />
баллов по каждому из видов текущей работы составляет половину от максимального.<br />
Текущий контроль успеваемости студентов проводится в форме тестов,<br />
контрольных работ и коллоквиумов. Ниже приведены примеры вариантов тестовых заданий,<br />
заданий контрольных работ и коллоквиумов по некоторым разделам (модулям) дисциплины.<br />
Примеры заданий контрольных работ и коллоквиумов<br />
МОДУЛЬ 1.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. При взаимодействии 1,2 г металла с водой выделилось 380 мл водорода, измеренного при<br />
294 К и давлении 1,045 10 5 Па. Найти молярную массу эквивалентов металла.<br />
2. Плотность газа по воздуху 1,32. Какой объем при н.у. займут 11 г этого газа?<br />
3. Определить молярные массы эквивалентов соединений CaCO 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 .<br />
4. Перечислить методы определения молекулярных масс.<br />
БИЛЕТ.<br />
13
1. Найти молекулярную формулу соединения бора с водородом, если масса 1 л этого газа<br />
равна массе 1 л азота, а содержание бора в веществе составляет 78,2%.<br />
2. Одно и тоже количество металла соединяется с 0,2 г кислорода и 3,173 г одного из<br />
галогенов. Определить молярную массу эквивалентов галогена.<br />
3. Определить эквивалент V в соединениях V 2 O 5 и K 2 V 4 O 9 .<br />
4. Закон постоянства состава.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. При взрыве смеси, полученной из одного объема некоторого газа и двух объемов<br />
кислорода, образуется два объема двуокиси углерода и один объем азота. Найдите формулу<br />
неизвестного газа.<br />
2. 0,582 г меди растворили в азотной кислоте. Полученную соль разложили, в результате<br />
получили 0,728 г оксида меди. Вычислите молярную массу эквивалентов меди в оксиде.<br />
3. Сколько моль и молекул содержится в 250 мл O 2 при н.у.<br />
4. Закон кратных отношений.<br />
БИЛЕТ<br />
1. Составить электронную формулу и графическую схему (с помощью ячеек) атома в<br />
основном состоянии и иона. Определить число неспаренных и валентных электронов.<br />
Для электрона, указанного в скобках, назвать возможные значения квантовых чисел : Cr,<br />
Cr 3+ , (3p).<br />
2. Объяснить возможность образования частицы (1) с позиции методов ВС и МО.<br />
Изобразить орбитальные диаграммы молекул (2) и (3) : 1) F 2 , 2) N 2 , 3) H 2 O.<br />
3. Определить валентность и степень окисления атома в соединении : P в H 3 PO 4 .<br />
4. Изобразить структурную формулу соединения Ca(HSO 3 ) 2 .<br />
БИЛЕТ<br />
1. Составить электронную формулу и графическую схему (с помощью ячеек) атома в<br />
основном состоянии и иона. Определить число неспаренных и валентных электронов.<br />
Для электрона, указанного в скобках, назвать возможные значения квантовых чисел : Mo,<br />
Mo 3+ , (4p).<br />
2. Объяснить возможность образования частицы (1) с позиции методов ВС и МО.<br />
Изобразить орбитальные диаграммы молекул (2) и (3) : 1) O 2 , 2) F 2 , 3) H 2 S.<br />
3. Определить валентность и степень окисления атома в соединении : P в H 3 PO 2 (кислота<br />
одноосновная).<br />
4. Изобразить структурную формулу соединения K 2 Cr 2 O 7 .<br />
БИЛЕТ<br />
1. Составить электронную формулу и графическую схему (с помощью ячеек) атома в<br />
основном состоянии и иона. Определить число неспаренных и валентных электронов.<br />
Для электрона, указанного в скобках, назвать возможные значения квантовых чисел : Cu,<br />
Cu 2+ , (2p).<br />
2. Объяснить возможность образования частицы (1) с позиции методов ВС и МО.<br />
Изобразить орбитальные диаграммы молекул (2) и (3) : 1) N 2 , 2) BF 3 , 3) H 2 Se.<br />
3. Определить валентность и степень окисления атома в соединении : P в H 3 PO 3 (кислота<br />
двухосновная).<br />
4. Изобразить структурную формулу соединения Na 2 HPO 4 .<br />
МОДУЛЬ 2.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Равновесие реакции H 2(г) + Br 2(г) 2НBr (г) установилось при следующих концентрациях:<br />
[H 2 ]=0.5; [Br 2 ]=0.1; [HBr]=1.6 моль / л. Вычислить исходные концентрации водорода и<br />
брома.<br />
2. В каком направлении сместится равновесие реакции<br />
2CO + 2H 2 СН 4 + СО 2 , если концентрации всех реагирующих веществ уменьшить в 3 раза.<br />
14
3. Как изменится скорость реакции при повышении температуры от 60 0 до 100 0 С,<br />
температурный коэффициент реакции равен 2.<br />
4. Рассчитайте тепловой эффект протекающей при стандартных условиях реакции<br />
2СО (г) + 2Н 2(г) → СО 2(г) + СН 4(г) ,<br />
если известны тепловые эффекты следующих реакций:<br />
o<br />
СО (г) + 1/2О 2(г) → СО 2(г) , r<br />
H1 283,<br />
0 кДж;<br />
o<br />
Н 2(г) + 1/2О 2(г) → Н 2 О (г) , r<br />
H<br />
2<br />
241,<br />
8 кДж;<br />
o<br />
СН 4(г) + 2О 2(г) → СО 2(г) + 2Н 2 О (ж) , r<br />
H<br />
3<br />
802,<br />
3 кДж.<br />
5. Воспользовавшись данными справочника, определите возможен ли процесс в стандартных<br />
условиях.<br />
2Н 2 S (г) + 3O 2(г) → 2SO 2(г) + 2Н 2 О<br />
Какова роль энтальпийного и энтропийного факторов в направлении данного процесса?<br />
БИЛЕТ.<br />
1. При смешении оксида азота (II) и кислорода в закрытом сосуде равновесие реакции<br />
2NO (г) + О 2(г) N 2 O 4(г) установилось при следующих концентрациях: [NO]=0.06; [О 2 ]=0.1;<br />
[N 2 O 4 ]=0.12 моль / л. Рассчитать константу равновесия и исходные концентрации.<br />
2. Как изменится скорость прямой и обратной реакции в системе<br />
2SO 2 + O 2 2SO 3 , если уменьшить объем системы в 2 раза. Сместится ли при этом<br />
равновесие в системе?<br />
3. При повышении температуры на 20 0 скорость реакции возросла в 9 раз. Чему равен<br />
температурный коэффициент этой реакции и во сколько раз увеличится ее скорость при<br />
повышении температуры на 30 0 .<br />
4. Рассчитайте тепловой эффект протекающей при стандартных условиях реакции<br />
Fe 2 O 3(кр) + 3СО (г) → 2Fe (кр) + 3СО 2(г) , если известны тепловые эффекты следующих реакций:<br />
o<br />
CО (г) + 1/2О 2(г) → СО 2(г) , r<br />
H1 283,<br />
0 кДж;<br />
o<br />
2Fe (кр) + 3/2О 2(г) → Fe 2 O 3(кр) , r<br />
H<br />
2<br />
821,<br />
3 кДж.<br />
5. Воспользовавшись данными справочника, определите возможен ли процесс в стандартных<br />
условиях.<br />
SO 2(г) + 2Н 2 S (г) → 3S (ромб) + 2Н 2 О (ж)<br />
Какова роль энтальпийного и энтропийного факторов в направлении данного процесса?<br />
БИЛЕТ.<br />
1. В состоянии равновесия системы N 2(г) + 3Н 2(г) 2 NH 3(г) концентрации участвующих в<br />
ней веществ составляют: [N 2 ]=0.01; [H 2 ]=3.6; [NH 3 ]=0.4 моль / л. Вычислить исходные<br />
концентрации азота и водорода.<br />
2. На основании принципа Ле-Шателье определите, увеличится ли выход продуктов при<br />
одновременном понижении температуры и давления в системах:<br />
а) С (тв.) + О 2(г) = СО 2(г) (Н0).<br />
3. Как уменьшится скорость реакции 2NO + O 2 2NO 2 , если объем системы уменьшить в 5<br />
раз.<br />
4. Рассчитайте тепловой эффект протекающей при стандартных условиях реакции СО 2(г) +<br />
Н 2(г) → СО (г) + Н 2 О (г) , если известны тепловые эффекты следующих реакций:<br />
2СО (г) + О 2(г) → 2СО 2(г) ,<br />
∆ r H 1 = -566 кДж;<br />
2Н 2(г) + О 2(г) → 2Н 2 О (г) ,<br />
∆ r H 2 = -483,6 кДж.<br />
5. Воспользовавшись данными справочника, определите возможен ли процесс в стандартных<br />
условиях.<br />
СО 2(г) + Н 2(г) → CО (г) + Н 2 О (г)<br />
Какова роль энтальпийного и энтропийного факторов в направлении данного процесса?<br />
15
МОДУЛЬ 3.<br />
БИЛЕТ<br />
1. Раствор азотной кислоты объёмом 1.2 л. (ρ=1.2 г./мл.) с массовой долей HNO 3 , равной<br />
40%, разбавили водой. Объём раствора при этом стал равным 4.0 л. Определить молярную<br />
концентрацию разбавленного раствора.<br />
2. Найти массовую долю серной кислоты в её растворе, для которой молярная концентрация<br />
эквивалентов равна 2.0 моль/л. (ρ=1.2 г./мл.).<br />
3. Определить %-ную (ω), молярную и моляльную концентрации раствора с ρ=1.22 г./см 3 ,<br />
полученного при смешивании 0,3 л. 11,0 М раствора КОН (ρ=1.43 г./см 3 ) с 0,5 л.8,9%-ного<br />
раствора КОН (ρ=1.08 г./см 3 ).<br />
4. Имеется 100 кг. раствора соляной кислоты с концентрацией 12.5 моль/л. (ρ=1.19 г./см 3 ).<br />
Какой объём займёт при 300 К и 1.01 МПа хлористый водород, содержащийся в этом<br />
растворе?<br />
БИЛЕТ<br />
1. Выразить концентрацию 40%-ного раствора бензола (С 6 Н 6 ) в толуоле (С 6 Н 5 СН 3 ) через<br />
мольную долю.<br />
2. На нейтрализацию 20 мл. раствора, содержащего в 1литре 12 г. щелочи, израсходовано 24<br />
мл. 0.25н раствора кислоты. Найти молярную массу эквивалентов щёлочи.<br />
3. Какой объём 10%-ного раствора хлорида бария (ρ=1.09 г./см 3 ) требуется для реакции с<br />
сульфатом натрия, содержащемся в 50.0 мл. 10%-ного раствора, плотность которого 1.07<br />
г./см 3 ?<br />
4. К 100 мл. воды прибавили 300 мл. 17.7%-ного раствора Na 2 CO 3 (ρ=1.19 г./см 3 ). Получили<br />
раствор с плотностью ρ=1.15 г./см 3 . Найти %-ную (ω), молярную и моляльную концентрации<br />
этого раствора.<br />
БИЛЕТ<br />
1. Для реакции с FeCl 3 , содержащимся в 50 мл. его 1.5М раствора, взято 30 мл. 2.5М раствора<br />
КОН. Определить в избытке или недостатке взят раствор КОН?<br />
2. Смешали 50 мл. 1.48М Н 2 SO 4 (ρ=1.09 г./см 3 ) и 170 мл. раствора кислоты с моляльной<br />
концентрацией С m =0.85 моль/кг. (ρ=1.05 г./см 3 ). Чему равны процентная и моляльная<br />
концентрации полученного раствора?<br />
3. Вычислить %-ную (ω) и моляльную концентрацию раствора фосфорной кислоты, если его<br />
молярная концентрация равна 3.0 моль/л., а плотность ρ=1.15 г./см 3 .<br />
4. На нейтрализацию раствора серной кислоты израсходовано 55 мл. 5.6%-ного раствора<br />
NaOH (ρ=1.06 г./см 3 ). Сколько серной кислоты содержалось в растворе?<br />
БИЛЕТ.<br />
1. При растворении 1 моль КNO 3 в 1 литре воды температура замерзания понизилась на<br />
3,01 0 С. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в этом растворе.<br />
2. Определить pH а) 0,125М раствора НCl и б) 0,01М раствора CH 3 COOH. (K дисс. =1,7510 -5 ).<br />
3. Растворимость PbBr 2 при 18 0 С равна 2,710 -2 моль/л. Вычислить произведение<br />
растворимости этой соли.<br />
4. Найти активность ионов Fe 3+ в растворе, содержащем в 1литре 0,4 г Fe 2 (SO 4 ) 3 и 0,1625 г<br />
FeCl 3 .<br />
БИЛЕТ.<br />
1. При какой температуре должен замерзать раствор, содержащий 2 моль NaCl на 1000 г<br />
воды, если кажущаяся степень диссоциации NaCl в этом растворе равна 70% (К кр. =1,86).<br />
2. Осмотическое давление 0,04М раствора электролита равно 2,15 атм. при 0 0 С. Кажущаяся<br />
степень диссоциации электролита в этом растворе равна 70%. На сколько ионов<br />
диссоциирует молекула электролита.<br />
3. Вычислить концентрацию ионов водорода и pH 0,02М раствора сернистой кислоты H 2 SO 3 ,<br />
учитывая первую ступень диссоциации, для которой K дисс. =1,710 -2 .<br />
4. Произведение растворимости CaCO 3 равно 1,710 -8 . Сколько граммов карбоната кальция<br />
содержится в 1 литре насыщенного раствора.<br />
БИЛЕТ.<br />
16
1. При какой температуре начнет замерзать раствор, содержащий 50 г NaOH в 500 г воды,<br />
если кажущаяся степень диссоциации NaOH в этом растворе равна 60% (К кр. =1,86).<br />
2. Вычислить pH 0,01М раствора уксусной кислоты, степень диссоциации которой в этом<br />
растворе равна 4,2%.<br />
3. Растворимость CaCO 3 при 18 0 С равна 2,710 -2 моль/л. Вычислить произведение<br />
растворимости этой соли.<br />
4. Найти активность ионов Ca 2+ в 0,005m растворе Ca(NO 3 ) 2 .<br />
МОДУЛЬ 4.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Написать реакции в молекулярной и ионной формах<br />
Na 2 CO 3(р) + HCl (р) <br />
KOH (р) + HCl (р) <br />
ZnS (кр) + HCl (р) <br />
Na 2 S (кр) + HCl (р) <br />
2. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения гидролиза солей и указать реакцию<br />
среды в их водных растворах:<br />
Cr(NO 3 ) 3 CrCl 3 Cr 2 (SO 4 ) 3<br />
Fe 2 (SO 4 ) 3(кр) + Na 2 CO 3(р) + H 2 O (ж) <br />
AlCl 3(р) + (NH 4 ) 2 S (р) + H 2 O (ж) <br />
3. Уравнять протекающие в водном растворе окислительно-восстановительные реакции<br />
методом электронно-ионных уравнений:<br />
KMnO 4 + H 2 SO 4 +KI MnSO 4 +K 2 SO 4 +I 2 +H 2 O<br />
FeSO 4 + HNO 3 +H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 +NO +H 2 O<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Написать реакции в молекулярной и ионной формах<br />
Na 2 SO 3(р) + H 2 SO 4(р) <br />
FeS (кр) + HCl (р) <br />
Na 2 S (р) + H 2 SO 4(р) <br />
KHCOO (кр) + HNO 3(р) <br />
2. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения гидролиза солей и указать реакцию<br />
среды в их водных растворах:<br />
Na3PO4 Na2SiO3 Li 2 S<br />
Cr 2 (SO 4 ) 3(р) +(NH 4 ) 2 S (р) + H 2 O (ж) <br />
CuSO 4(р) + Na 2 CO 3(р) + H 2 O (ж) <br />
3. Уравнять протекающие в водном растворе окислительно-восстановительные реакции<br />
методом электронно-ионных уравнений:<br />
KMnO 4 +H 2 SO 4 +KNO 2 MnSO 4 +KNO 3 +K 2 SO 4 +H 2 O<br />
Fe + HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Написать реакции в молекулярной и ионной формах<br />
NH 4 Cl (р) + NaOH (р) <br />
NaClO (кр) + HNO 3(р) <br />
HCl (р) + Ba(OH) 2(р) <br />
HF (р) + KOH (р) <br />
2. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения гидролиза солей и указать реакцию<br />
среды в их водных растворах:<br />
K3PO4 Na3AsO4 K2CO3<br />
Al 2 (SO 4 ) 3(р) + K 2 S (р) + H 2 O (ж) <br />
CuSO 4(р) + NaCH 3 COO (р) + H 2 O (ж) <br />
3. Уравнять протекающие в водном растворе окислительно-восстановительные реакции<br />
методом электронно-ионных уравнений:<br />
KMnO 4 +H 2 SO 4 +H 2 S MnSO 4 + S +K 2 SO 4 +H 2 O<br />
KMnO 4 +HNO 2 +H 2 SO 4 MnSO 4 + HNO 3 + K 2 SO 4 +H 2 O<br />
17
БИЛЕТ.<br />
1. Назвать соединения, указать комплексообразователь, его степень окисления и<br />
координационное число в соединениях:<br />
[Cr(NH 3 ) 3 (H 2 O)Br 2 ]NO 3 ; [Cr(NH 3 ) 3 (NO 2 ) 3 ]<br />
2. Написать формулы соединений:<br />
гексацианоферрат(II) калия; иодид бромопентамминкобальта(III)<br />
3. Написать уравнения реакции получения следующего комплексного соединения и<br />
выражения для константы неустойчивости комплексного иона: K 4 [Fe(CN) 6 ]<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Назвать соединения, указать комплексообразователь, его степень окисления и<br />
координационное число в соединениях:<br />
[Co(NH 3 ) 5 SO 4 ]NO 2 ; K 4 [Fe(CN) 6 ]<br />
2. Написать формулы соединений:<br />
cульфат карбонатотетрамминхрома(III); тетрароданоплатинат(II) натрия<br />
3. Написать уравнения реакции получения следующего комплексного соединения и<br />
выражения для константы неустойчивости комплексного иона: H[AuCl 4 ]<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Назвать соединения, указать комплексообразователь, его степень окисления и<br />
координационное число в соединениях:<br />
[Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ]; [Co(NH 3 ) 6 ]Br 3<br />
2. Написать формулы соединений:<br />
cульфат пентамминакваникеля(II); гексафторохромат(II) гексаквахрома(III)<br />
3. Написать уравнения реакции получения следующего комплексного соединения и<br />
выражения для константы неустойчивости комплексного иона: K 2 [PtCl 4 ]<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Сравнительная характеристика s 2 p 5 -элементов. Строение атомов. Степени окисления.<br />
Типы соединений. Изменение кислотно-основных свойств. Примеры реакций.<br />
2. Сера. Строение атома. Получение в элементарном состоянии. Сероводород, сульфиды,<br />
полисульфиды. Оксиды и кислородосодержащие кислоты серы. Сила кислот, устойчивость,<br />
окислительно-восстановительные свойства. Примеры реакций.<br />
3. Определить продукты и уравнять реакции:<br />
Na 2 CO 3 + AlCl 3 + H 2 O … ; S + H 2 SO 4 … ;<br />
P + NaOH + H 2 O … ;<br />
Cl 2 + KOH ….<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Сера. Строение атома. Получение в элементарном состоянии. Сероводород, сульфиды,<br />
полисульфиды. Оксиды и кислородосодержащие кислоты серы. Сила кислот, устойчивость,<br />
окислительно-восстановительные свойства. Примеры реакций.<br />
2. Сравнительная характеристика s 2 p 3 -элементов. Строение атомов. Степени окисления.<br />
Типы соединений. Изменение кислотно-основных свойств. Примеры реакций.<br />
3. Определить продукты и уравнять реакции:<br />
ClO 2 + KOH … ; MnO 2 + HBr … ; SeO 2 + SO 2 … ;<br />
Na 2 SiO 3 + H 2 O … ; S + HNO 3 ….<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Сравнительная характеристика халькогенов. Строение атомов. Устойчивость различных<br />
степеней окисления. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства<br />
соединений. Примеры реакций.<br />
2. Азот. Соединения азота, строение молекул. Кислородосодержащие кислоты.<br />
Взаимодействие азотной кислоты с металлами, неметаллами, сложными соединениями.<br />
3. Определить продукты и уравнять реакции:<br />
CuCl 2 + Na 2 CO 3 + H 2 O … ; NaCl (кр) + H 2 SO 4(конц) … ;<br />
HCl + MnO 2 … ; P + NaOH + H 2 O … ; P + HNO 3 + H 2 O ….<br />
МОДУЛЬ 5.<br />
18
БИЛЕТ.<br />
1. Алюминий. Области применения. Химические свойства металла.<br />
2. Железо. Степени окисления, примеры соединений в данных степенях окисления. Привести<br />
уравнения реакций, при помощи которых можно определить наличие в растворе ионов Fe 2+ и<br />
Fe 3+ .<br />
3. Закончить уравнения реакций:<br />
Ti + HNO 3 + HCl … , Sn + HNO 3(разб) … , CrCl 3 + K 2 S + H 2 O … ,<br />
K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 3 + H 2 SO 4 ….<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Химические свойства титана. Отношение металла к кислотам.<br />
2. Характерные степени окисления марганца. Окислительные свойства перманганатов в<br />
зависимости от рН среды.<br />
3. Закончить уравнения реакций:<br />
Al + NaOH + H 2 O … , V + HNO 3 … , CrCl 3 + NaOH + H 2 O 2 … , K 2 Cr 2 O 7 +<br />
KI + H 2 SO 4 ….<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Бериллий, магний. Взаимодействие металлов с водой, кислотами, щелочами. Характер<br />
гидроокисей бериллия и магния.<br />
2. Гидроксид меди (II) растворим в разбавленных кислотах и растворах аммиака. Каково<br />
принципиальное различие протекающих при этом реакций? Написать соответствующие<br />
уравнения.<br />
3. Закончить уравнения реакций:<br />
MnSO 4 + PbO 2 + H 2 SO 4 … , ZnSO 4 + Na 2 CO 3 + H 2 O… , FeCl 3 + Br 2 + NaOH <br />
БИЛЕТ.<br />
1. Составьте схему гальванического элемента, в основе которого лежит реакция,<br />
протекающая по уравнению: Ni+Pb(NO 3 ) 2 =Ni(NO 3 ) 2 +Pb.<br />
Напишите электронные уравнения для анодного и катодного процессов. Вычислите ЭДС<br />
этого элемента, если [Ni 2 +] = 0,01 моль/л, а [Рb 2+ ] = 0,0001 моль/л.<br />
2. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов, выяснить в каком<br />
направлении протекает реакция при стандартных условиях<br />
Fe 2+ + ClO 3 - + H + Fe 3+ + Cl - + H 2 O<br />
3. Электролиз раствора нитрата серебра проводили при силе тока 2А в течение 4 ч.<br />
Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса<br />
серебра выделилась на катоде и каков объем газа (н. у.), выделившегося на аноде?<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Какой гальванический элемент называют концентрационным? Составьте схему, напишите<br />
электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента,<br />
состоящего из двух серебряных электродов, один из которых опущен в 0,01 н раствор AgNO 3<br />
, а другой в 0,1 н раствор AgNO 3 .<br />
2. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов, выяснить в каком<br />
направлении протекает реакция при стандартных условиях<br />
NO 3<br />
-<br />
+ Fe 2+ +H + NO + Fe 3+ + H 2 O<br />
3. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего<br />
выделилось 6 л кислорода (н. у.). Составьте уравнения электродных процессов и<br />
вычислите силу тока.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. При какой концентрации ионов Zn 2+ потенциал цинкового электрода на 0,015В меньше<br />
его стандартного электродного потенциала?<br />
2. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов, выяснить в каком<br />
направлении протекает реакция при стандартных условиях<br />
Cl 2 + Mn 2+ + H 2 O MnO 4<br />
-<br />
+Cl - + H +<br />
19
3. При электролизе раствора CuSO 4 на аноде выделилось 168 см 3 (н. у.) газа. Составьте<br />
электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая<br />
масса меди выделилась на катоде.<br />
МОДУЛЬ 6.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Отражение и рассеяние света. Опалесценция, уравнение Релея.<br />
2.Структурирование в дисперсных системах.<br />
3. Оценить диаметр сферической частицы гидрозоля, если известно , что на высоте 10 мм от<br />
начального уровня частичная концентрация золя уменьщится в 3 раза. Плотность 1.8<br />
10 3 кг/м 3 . Температура 27 0 С.<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Поглощение света . З-н Ламберта –Бера. Окраска ДС.<br />
2. Коагуляционные и конденсационные структуры с фазовыми контактами.<br />
3. Определить удельную поверхность и суммарную площадь поверхности частиц золя<br />
серебра , полученного при дроблении 1.2 г серебра на частицы сферической формы с<br />
диаметром 10 нм. Плотность серебра- 10500кг/м 3 .<br />
БИЛЕТ.<br />
1. Оптическая анизотропия.<br />
2. Свободно – и связнодисперсные системы. Гелеобразование.<br />
3. В каком порядке следует сливать растворы хлорида кадмия и сульфида аммония, чтобы<br />
получить коллоидную систему с частицами заряженными положительно? Напишите<br />
формулу мицеллы, назовите ее составные части.<br />
Промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины проводится в виде<br />
итогового экзамена (максимум 50 баллов) с учетом рейтинга по дисциплине, полученного по<br />
результатам проведения лабораторного практикума и текущего контроля успеваемости<br />
(максимум 50 баллов). Итоговый экзамен проводится в две ступени:<br />
1. экзамен в тестовой форме (32 закрытых задания, каждое задание оценивается в 1<br />
балл), на котором студент должен набрать не менее 26 баллов – оценка<br />
«удовлетворительно»;<br />
2. письменный экзамен, который проводится по заданиям. Экзаменационный билет<br />
включает шесть вопросов. Ответ на каждый вопрос оценивается, исходя из 3 баллов.<br />
Студент на письменном экзамене может набрать до 18 баллов.<br />
Результат экзамена (максимум 50 баллов) определяется как сумма тестовой и<br />
письменной частей.<br />
Примеры тестовых экзаменационных заданий<br />
Тест № 1<br />
1. Плотность паров серы по воздуху составляет 2,21. Какую молекулярную формулу она<br />
имеет?<br />
а) S<br />
б) S 2<br />
в) S 6<br />
г) S8<br />
2. При н.у. равное число молекул содержат 5 г водорода и объем гелия, равный (в л):<br />
а) 22,4<br />
б) 44,8<br />
в) 56,0<br />
г) 112<br />
3. Подавить гидролиз сульфата магния можно:<br />
а) разбавлением раствора<br />
20
б) нагреванием раствора<br />
в) добавлением раствора серной кислоты<br />
г) добавлением раствора гидроксида натрия<br />
4. В некоторой реакции температурный коэффициент равен 2. При повышении температуры<br />
от 0 до 50 °С скорость этой реакции увеличится в число раз:<br />
а) 4<br />
б) 16<br />
в) 32<br />
г) 64<br />
5. Катализ может быть:<br />
а) окислительно-восстановительным<br />
б) биологическим<br />
в) гомогенным<br />
г) гетерогенным<br />
6. К реакциям ионного обмена относится реакция между:<br />
а) гидроксидом калия и соляной кислотой<br />
б) магнием и серой<br />
в) цинком и соляной кислотой<br />
г) хлоридом бария и сульфатом натрия<br />
7. Электролиз – это реакция:<br />
а) обмена<br />
б) окислительно-восстановительная<br />
в) каталитическая<br />
г) соединения<br />
8. Степень диссоциации не зависит от:<br />
а) объема раствора<br />
б) природы электролита<br />
в) растворителя<br />
г) концентрации<br />
9. Дихромат калия обработали сернистым газом в сернокислом растворе, а затем водным<br />
раствором сульфида калия. Конечным веществом является:<br />
а) хромат калия<br />
б) оксид хрома(III)<br />
в) гидроксид хрома(III)<br />
г) сульфид хрома(III)<br />
10. Степень окисления атома углерода в гидрокарбонат-ионе равна:<br />
а) +2<br />
б) –2<br />
в) +4<br />
г) +5<br />
11. Из перечисленных соединений только окислительную способность проявляют:<br />
а) серная кислота<br />
б) сернистая кислота<br />
в) сероводородная кислота<br />
г) сульфат калия<br />
12. Из перечисленных ниже типов реакций окислительно-восстановительными являются<br />
реакции:<br />
а) нейтрализации<br />
б) восстановления<br />
в) диспропорционирования<br />
г) обмена<br />
13. Среди всех элементов главной подгруппы I группы элемент литий обладает:<br />
а) наиболее выраженными металлическими свойствами<br />
б) самой маленькой плотностью<br />
21
в) самой большой относительной атомной массой<br />
г) наименьшим радиусом атома<br />
14. Порядковый номер элемента с наибольшей электроотрицательностью в 4 группе<br />
периодической системы:<br />
а) 6<br />
б) 72<br />
в) 82<br />
г) 12<br />
15. Рассчитайте молярную концентрацию раствора сульфата меди с ω = 10 % и ρ = 1,107<br />
г/мл.<br />
а) 0,52<br />
б) 0,56<br />
в) 0,62<br />
г) 0,69<br />
16. Формула комплексного соединения Fe(CNS) . 2 4KCNS:<br />
а) K 4 [Fe(CNS) 6 ]<br />
б) [KFe(CNS) 4 ]<br />
в) K[FeК(CNS) 3 ](CNS) 3<br />
г) К 3 [Fe(CNS) 6 ]<br />
17. Истинный раствор не может состоять из:<br />
а) одного компонента<br />
б) двух компонентов<br />
в) трех компонентов<br />
г) четырех компонентов<br />
18. При электролизе расплава гидроксида натрия на аноде выделяется:<br />
а) натрий<br />
б) водород<br />
в) кислород<br />
г) вода<br />
19. Реакция, которая происходит при растворении гидроксида магния в серной кислоте,<br />
описывается сокращенным ионным уравнением:<br />
а) Mg 2+ + SO 2– 4 = MgSO 4<br />
б) H + + OH – = H 2 O<br />
в) Mg(OH) 2 + 2H + = Mg 2+ + 2H 2 O<br />
г) Mg(OH) 2 + SO<br />
2– 4 = MgSO 4 + 2OH –<br />
20. Гидролизу по аниону подвергается соль:<br />
а) хлорид бария<br />
б) нитрит калия<br />
в) хлорид аммония<br />
г) фосфат натрия<br />
21. В четырех сосудах содержится по одному литру 1М растворов перечисленных ниже<br />
веществ. В каком растворе содержится больше всего ионов?<br />
а) Сульфат калия<br />
б) гидроксид калия<br />
в) фосфорная кислота<br />
г) этиловый спирт<br />
22. Сокращенное ионное уравнение Al 3+ + 3OH – = Al(OH) 3 соответствует взаимодействию:<br />
а) хлорида алюминия с водой<br />
б) хлорида алюминия с гидроксидом калия<br />
в) алюминия с водой<br />
г) алюминия с гидроксидом калия<br />
23. Электролит, который не диссоциирует ступенчато, – это:<br />
а) гидроксид магния<br />
б) фосфорная кислота<br />
22
в) гидроксид калия<br />
г) сульфат натрия<br />
24. Слабым электролитом является:<br />
а) гидроксид бария<br />
б) гидроксид алюминия<br />
в) плавиковая кислота<br />
г) йодоводородная кислота<br />
25. Из перечисленных ниже процессов к химическим реакциям относятся:<br />
а) горение<br />
б) кипение<br />
в) возгонка<br />
г) ржавление<br />
26. Из перечисленных соединений окислительно-восстановительную двойственность<br />
проявляют:<br />
а) пероксид водорода<br />
б) пероксид натрия<br />
в) сульфит натрия<br />
г) сульфид натрия<br />
27. Перманганат калия в нейтральной среде восстанавливается до:<br />
а) марганца<br />
б) оксида марганца(II)<br />
в) оксида марганца(IV)<br />
г) манганата калия<br />
28. Найдите рН раствора в 1 л которого содержится 2 г NaOH.<br />
а) 12,6<br />
б) 10,6<br />
в) 6,3<br />
г) 13,5<br />
29. Формула тетрахлородиаминкобальтата(III) натрия:<br />
а) Na[Co(NH 3 ) 2 Cl 4 ]<br />
б) Na 2 [Co(NH 3 ) 2 Cl 4 ]<br />
в) Na 3 [Co(NH 3 ) 2 Cl 4 ]<br />
г) [NaCr(NH 3 ) 2 Cl 2 ]Cl 2<br />
30. Если в системе 2Ca (к) + O 2(г) ↔ 2CaО (к) увеличить давление в 2 раза, то скорость прямой<br />
реакции:<br />
а) возрастет в 4 раза<br />
б) возрастет в 2 раза<br />
в) понизится в 2 раза<br />
г) понизится в 6 раз<br />
31. Уравняйте окислительно-восстановительную реакцию методом полу-реакций и<br />
определите сумму стехиометрических коэффициентов:<br />
K 2 Cr 2 O 7 + HCl Cl 2 + CrCl 3 + KCl + H 2 O<br />
а) 29<br />
б) 25<br />
в) 32<br />
г) 36<br />
32. Какие элементы могут быть только окислителями:<br />
а) элементы, находящиеся в высшей степени окисления<br />
б) элементы, находящиеся в низшей степени окисления<br />
в) элементы, находящиеся в промежуточной степени окисления<br />
г) элементы, находящиеся в степени окисления «0»<br />
Тест № 2<br />
1. Электронная конфигурация атома P и иона P –3 :<br />
23
а) [Ne] 3s 2 3p 5 , [Ne] 3s 2 3p 4 ;<br />
б) [Ne] 3s 2 3p 3 , [Ne] 3s 2 3p 6 ;<br />
в) [Ne] 3s 2 3p 5 , [Ne] 3s 2 3p 6 ;<br />
г) [Ne] 3s 2 3p 3 , [Ne] 3s 2 3p 0 .<br />
2. Представьте формулы соединений:<br />
1) гидразин;<br />
2) амид натрия;<br />
3) гидроксиламин;<br />
4) имид натрия.<br />
Ответы: а) NaNH 2 ; б) NH 2 OH; в) N 2 H 4 ; г) Na 2 NH.<br />
3. Какие группы веществ могут быть только окислителями:<br />
а) HNO3, FeCl3, KMnO4<br />
б) H 2 O 2 , NH 3 , HNO 3<br />
в) Mg, Na2SO3, MnO2<br />
г) MnCl2, KMnO4, O2<br />
4. В реакции<br />
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 MnSO 4 + … + K 2 SO 4 + H 2 O<br />
сульфит-ион:<br />
а) окисляется<br />
б) восстанавливается<br />
в) окисляется и восстанавливается одновременно<br />
г) не изменяет своего окислительно-восстановительного состояния<br />
5. Вставьте пропущенные соединения в реакции и укажите сумму стехиометрических<br />
коэффициентов:<br />
KMnO 4 + H 2 S + H 2 SO 4 MnSO 4 + K 2 SO 4 + … + H 2 O<br />
а) 28<br />
б) 26<br />
в) 32<br />
г) 24<br />
6. Дитионистой кислоте соответствует формула:<br />
а) H 2 S 2 O 3 ;<br />
б) H 2 SO 5 ;<br />
в) H 2 S 2 O 4 ;<br />
г) H 2 S 2 O 7 .<br />
7. Дайте названия кислотам:<br />
1) H4P2O8<br />
2) H 3 PO 2<br />
3) H4P2O7<br />
4) H 4 P 2 O 6<br />
Ответы: а) дифосфорная (пирофосфорная); б) фосфорноватая; в) пероксодифосфорная; г)<br />
фосфорноватистая.<br />
8. Характерные степени окисления для углерода и кремния:<br />
а) -4, +2, +4<br />
б) -4, -2, +4<br />
в) -4, 0, +4<br />
г) -4, -2, 0, +2, +4<br />
9 Ангидридом азотной кислоты является:<br />
а) N 2 O<br />
б) NO<br />
в) N 2 O 3<br />
г) N2O5<br />
10. Как изменяется восстановительная активность в ряду S-Se-Te-Po?<br />
24
а) уменьшается<br />
б) не изменяется<br />
в) увеличивается<br />
11. Характерные степени окисления для фосфора:<br />
а) -3, -2, -1, 0, +3<br />
б) 0, +1, +3<br />
в) -3, -1, +3, +5<br />
г) -3, +1, +3, +5<br />
12. Каким оксокислотам серы отвечают следующие структурные формулы:<br />
HO<br />
S<br />
HO<br />
O<br />
S<br />
и<br />
HO S S S<br />
а) двусерной и трисульфоновой<br />
б) пероксомоносерной и трисульфоновой<br />
в) тиосерной и трисульфоновой<br />
г) тетратионовой и пероксодисерной<br />
13. Укажите соответствие формул кислот их названиям:<br />
1. HClO 3 а) хлорноватистая<br />
2. HClO б) хлорная<br />
3. HClO 4 в) хлористая<br />
4. HClO 2 г) хлорноватая<br />
14. Молекулы с одинаковым электронным строением:<br />
а) As 2<br />
б) F 2<br />
в) NO<br />
г) PN<br />
15. В атмосфере бурого газа А сгорает простое вещество В, при этом образуются два<br />
газообразных вещества – сложное и простое С. Оба эти вещества входят в состав воздуха.<br />
Простое вещество вступает в реакцию соединения с магнием. Определите вещества А, В, С.<br />
а) NO2, S, N2<br />
б) NO, C, N 2<br />
в) N2O, C, N2<br />
г) NO, S, N2<br />
16. Ангидридом серной кислоты является:<br />
а) SO2<br />
б) SO3<br />
в) H 2 S<br />
г) не имеет ангидрида<br />
17. Азотная кислота на свету и при нагревании разлагается на:<br />
а) N 2 O 5 , H 2 O;<br />
б) NO, NO 2 , H 2 O;<br />
в) N 2 O 3 , H 2 O<br />
г) NO 2 , O 2 , H 2 O.<br />
18. В растворе сероводорода в наибольшем количестве содержится:<br />
а) S 2-<br />
б) HS -<br />
в) H 2 S<br />
г) H 3 S +<br />
19. Окраска метилоранжа желтая в растворе соли:<br />
а) FeCl3<br />
б) KNO3<br />
25<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
OH
в) Na2CO3<br />
г) Ca(NO3)2<br />
20. Марганец образует следующие оксиды:<br />
а) MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3, Mn2O7<br />
б) MnO, Mn 2 O 4 , MnO 2 , MnO 3 , Mn 3 O 7<br />
в) MnO, Mn 2 O 3 , Mn 2 O, Mn 3 O, Mn 2 O 7<br />
г) MnO, Mn2O4, MnO2, MnO3, Mn2O5<br />
21 В ряду H 3 PO 4 – Al(OH) 3 – Ga(OH) 3 – In(OH) 3 – Tl(OH) 3 восстановительная активность:<br />
а) уменьшается<br />
б) увеличивается<br />
в) не изменяется<br />
г) нет четко выраженной закономерности<br />
22. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 соответствует иону:<br />
а) Sn 2+<br />
б) S 2-<br />
в) Cr 3+<br />
г) Fe 2+<br />
23. Степень окисления -3 азот проявляет в соединении:<br />
а) (NH4)2CO3<br />
б) N2O4<br />
в) HNO2<br />
г) Al(NO3)3<br />
24. Формула высшего оксида хлора:<br />
а) Cl 2 O<br />
б) ClO2<br />
в) Cl2O5<br />
г) Cl2O7<br />
25. Верны ли следующие утверждения?<br />
1. При обычной температуре углерод инертен.<br />
2. При нагревании углерод является сильным восстановителем.<br />
а) верно только утверждение 1<br />
б) верно только утверждение 2<br />
в) верны оба утверждения<br />
г) нет верных утверждений<br />
26. Оксид меди (II) растворяется в:<br />
а) в воде при обычной температуре<br />
б) в воде при нагревании<br />
в) разбавленных кислотах при нагревании<br />
г) разбавленных щелочах<br />
27. Соли аммония<br />
а) хорошо растворимы в воде<br />
б) термически устойчивы<br />
в) мало растворимы в воде<br />
г) термически неустойчив<br />
28. При прокаливании нитрата меди образуются<br />
а) нитрит меди и кислород<br />
б) оксид меди, оксид азота (IV) и кислород<br />
в) оксид меди, оксид азота(II) и кислород<br />
г) медь, оксид азота(II) и кислород<br />
29. "Царская водка" это смесь<br />
26
а) HNO 3 и H 2 SO 4<br />
б) HNO 3 и HCl<br />
в) HCl и H 2 SO 4<br />
г) HNO 3 и H 2 SO 4<br />
30. Двойной суперфосфат представляет собой<br />
а) фосфат кальция<br />
б) гидрофосфат кальция<br />
в) дигидрофосфат кальция<br />
г) нитрат калия<br />
31. Преципитат представляет собой<br />
а) фосфат кальция<br />
б) гидрофосфат кальция<br />
в) дигидрофосфат кальция<br />
г) фосфат аммония<br />
32. В каком ряду химические элементы расположены в порядке уменьшения их атомного<br />
радиуса:<br />
а) Li → Be → B → C<br />
б) Ar → Cl → S → P<br />
в) Si → Al → Mg → Na<br />
г) Ne → F →O →N<br />
Примеры заданий письменного экзамена<br />
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ (1 семестр)<br />
1. Основные характеристики ковалентной связи (энергия и длина связи, насыщаемость,<br />
направленность, кратность).<br />
2. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Факторы, влияющие на их<br />
протекание: природа реагентов, среда, температура и др. Составление уравнений<br />
окислительно-восстановительных реакций.<br />
3. Равновесие реакции 2 SO 2 (г) + O 2(г) ↔ 2SO 3(г) установилось при следующих<br />
концентрациях: [SO 2 ]=0,05 моль/л; [O 2 ]=0,025 моль/л; [SO 3 ]=0,45 моль/л. Рассчитайте<br />
константу равновесия и начальные концентрации оксида серы (IV) и кислорода.<br />
4. Титр раствора серной кислоты 1,25г/мл ( р-ра =1,67г/мл). Определите моляльную,<br />
молярную концентрации и массовую долю данного раствора.<br />
5. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 25 мл 0,5М раствора HCl, 10 мл 0,5М<br />
раствора NaOH и 15мл H 2 O. Коэффициенты активности ионов принять равными единице.<br />
6. Закончить уравнения реакций, протекающих в растворе, и записать их в ионной форме.<br />
Окислительно-восстановительную реакцию уравнять электронно-ионным методом<br />
а) NaHCO 3 + KOH <br />
б) Hg(NO 3 ) 2 + KI изб. <br />
в) (NH 4 ) 2 S + H 2 O <br />
г) BiCl 3 + H 2 O <br />
д) K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 3 + H 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 + H 2 O<br />
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ (1 семестр)<br />
1. Гидролиз, как равновесный процесс. Смещение равновесия при гидролизе. Примеры.<br />
2. Энтропия – мера неупорядоченности системы. Критерий направленности процессов в<br />
изолированной системе.<br />
3. Температура замерзания раствора, содержащего 0,68г хлорида цинка в 100г воды, равна<br />
0,23 0 С. Рассчитайте кажущуюся степень диссоциации хлорида цинка. К кр. (Н 2 О)=1,86<br />
К/моль.<br />
4. Водный раствор CaCl 2 с (CaCl 2 )=10% имеет плотность =1,04г/мл. Определите молярную<br />
долю данного раствора. Рассчитайте объем этого раствора, который потребуется для<br />
приготовления 500мл 0,025М раствора.<br />
27
5. Навеску металла массой 0,94г растворили в соляной кислоте. При этом выделилось 1,17л<br />
водорода при н.у. Определите молярную массу эквивалентов металла.<br />
6. Закончить уравнения реакций, протекающих в растворе, и записать их в ионной форме.<br />
Окислительно-восстановительную реакцию уравнять электронно-ионным методом<br />
а) CuSO 4 + H 2 S <br />
б) Cr(NO 3 ) 3 + KOH изб. <br />
в) NH 4 Cl + H 2 O <br />
г) AlCl 3 + Na 2 SO 3 + H 2 O <br />
д) Na 2 MnO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 MnSO 4 + O 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O<br />
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ (1 семестр)<br />
1. Закон действующих масс – основной закон химической кинетики. Константа скорости<br />
химической реакции, ее физический смысл.<br />
2. Диссоциация молекул воды. Водородный и гидроксильный показатели среды.<br />
Индикаторы. Определение рН среды.<br />
3. Определите молекулярную формулу соединения бора с водородом, если масса 1л<br />
бороводорода равна массе 1л оксида углерода (II) (объемы газов измерены при н.у.), а<br />
содержание бора в веществе составляет 78,2%.<br />
4. Рассчитайте до какого объема необходимо разбавить 300мл раствора Na 2 CO 3 с молярной<br />
концентрацией 3,0моль/л, чтобы концентрация его стала 0,4моль/л<br />
5. Определите рН раствора содержащего в 2л его 0,4г NaOH. Диссоциацию щелочи считать<br />
полной.<br />
6. Закончить уравнения реакций, протекающих в растворе, и записать их в ионной форме.<br />
Окислительно-восстановительную реакцию уравнять электронно-ионным методом<br />
а) Ca(OH) 2 + H 3 PO 4(изб.) <br />
б) Pb(NO 3 ) 2 +NaOH изб. <br />
в) NH 4 CN + H 2 O <br />
г) Na 2 SiO 3 + H 2 O <br />
д) Zn + HNO 3 Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O<br />
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ (2 семестр)<br />
1. Кремний. Строение атома, валентность. Основные типы химических соединений,<br />
нахождение в природе. Кислородные соединения кремния: оксиды, гидроксиды, химические<br />
свойства. Применение кислородных соединений в промышленности.<br />
2. Сравнительная характеристика элементов семейства железа. Строение атомов,<br />
валентность. Активность металлов, отношение к элементарным окислителям, кислотам,<br />
щелочам. Примеры реакций.<br />
3. Титан. Строение атома. Минералы. Получение в свободном состоянии. Применение.<br />
Активность металла. Степени окисления. Оксиды и гидроксиды титана(III) и титана(IV).<br />
Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений.<br />
4. Какой из оксидов MgO, B 2 O 3 и SiO 2 легче восстановить углеродом (используйте значения<br />
r G 0 ).<br />
Вещество MgO(тв.) B2O3(тв.) SiO 2 (тв.) C(тв.) Mg(тв.) B(тв.) Si(тв.) CO(г)<br />
f G0 569,27 1191,29 856,67 0 0 0 0 137,2<br />
кДж/моль<br />
5. Закончить уравнения реакций. Расчетом Е 0 определить возможность их протекания в<br />
стандартных условиях. Какие свойства (окислительные или восстановительные) проявляют<br />
соли ванадила в данных реакциях:<br />
а) VOSO 4 + KMnO 4 + H 2 O<br />
б) VOCl 2 + SnCl 2 + HCl <br />
0 MnO 4 ,H + /Mn 2+ = 1,51B; 0 Sn 4+ /Sn 2+ = 0,15B;<br />
0 VO + 2 ,H + /VO 2+ =1,00B; 0 VO 2+ ,H + /V 3+ =0,337B.<br />
6. Закончить уравнения реакций:<br />
28
а) AlCl 3 + Na 2 CO 3 + H 2 O<br />
б) KMnO 4 + Na 2 O 2 + H 2 SO 4 <br />
в) CuCN + KCN <br />
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ (2 семестр)<br />
1. Сера. Строение атома. Оксиды и кислородсодержащие кислоты серы. Сила кислот,<br />
окислительно-восстановительные свойства. Примеры реакций.<br />
2. Хром. Строение атома. Валентность, основные типы химических соединений. Нахождение<br />
в природе, получение. Химическая активность металла. Примеры реакций.<br />
3. Сравнительная характеристика свойств соединений элементов главной подгруппы IV<br />
группы ПСЭМ (оксиды и соответствующие им кислоты); изменение кислотно-основных,<br />
окислительно-восстановительных свойств и устойчивости соединений. Подтвердить<br />
реакциями.<br />
4. Рассчитать какая из реакций при стандартных условиях может идти самопроизвольно:<br />
Fe + Al 2 O 3 <br />
Al + Fe 2 O 3 <br />
Вещество Al 2 O 3 (тв) Fe 2 O 3 (тв) Al(тв) Fe (тв)<br />
f G 0 1582,27 740,34 0 0<br />
Дж/моль<br />
5. Закончить уравнения следующих реакций:<br />
а) Al + KMnO 4 + H 2 SO 4 <br />
б) Al + KMnO 4 + KOH <br />
используя значения стандартных электродных потенциалов соответствующих полуреакций<br />
сравните восстановительную активность алюминия в этих реакциях<br />
0 MnO 4 ,H + /Mn 2+ =1,51B; 0 MnO 4 /MnO 2 4 =0,56B; 0 Al 3+ /Al = 1,66B;<br />
0 [Al(OH) 4 ] /Al,OH = 2,31B.<br />
6. Закончить уравнения реакций, протекающих в растворе, записать их в ионномолекулярной<br />
форме. Окислительно-восстановительные реакции уравнять методом<br />
электронно-ионного баланса:<br />
а) KMnO 4 + C 2 H 5 OH = C 2 H 4 O + …<br />
б) Cr 2 (SO 4 ) 3 + NH 3 H 2 O(изб.) <br />
в) TiCl 4 + H 2 O <br />
<br />
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ (2 семестр)<br />
1. Железо. Строение атома. Руды. Получение в свободном состоянии. Применение. Процесс<br />
коррозии. Оксиды, гидроксиды. Кислотно-основные свойства. Свойства важнейших солей.<br />
Ферраты. Комплексы железа. Окислительно-восстановительные свойства соединений.<br />
Примеры реакций.<br />
2. Сравнительная характеристика элементов VI группы ПСЭ. Изменения кислотно-основных<br />
и окислительно-восстановительных свойств соединений в высшей степени окисления в<br />
подгруппах s 2 p 4 d 5 s 1 (d 4 s 2 )элементов.<br />
3. Фосфор. Строение атома. Нахождение в природе. Получение в свободном состоянии.<br />
Окислительно-восстановительные свойства фосфора. Соединения фосфора с водородом.<br />
Фосфин, соли фосфония. Фосфорноватистая кислота, гипофосфиты. Примеры реакций.<br />
4. Напишите реакцию взаимодействия иода с водой. Что наблюдается при добавлении<br />
раствора NaOH? Рассчитайте r G 0 указанных реакций и укажите куда смещено равновесие в<br />
иодной воде и в растворе щелочи.<br />
Вещество I 2 H 2 O(ж) OH (p) I (р) IO 3 (р) H + (р)<br />
(тв)<br />
f G 0 кДж/моль 0 237,24 157,42 51,9 127,2 0<br />
5. Закончите уравнения окислительно-восстановительных реакций:<br />
а) Pb(NO 3 ) 2 + NaOH + H 2 O 2 <br />
29
б) Na 4 [Sn(OH) 6 ] + Bi(NO 3 ) 3 <br />
и подтвердите расчетом E 0 возможность их протекания, если<br />
0 PbO 2 /Pb 2+ ,OH =0,386B; 0 H 2 O 2 /OH =0,867B;<br />
0 [Sn(OH) 6 ] 2 /[Sn(OH) 6 ] 4 = 0,960B; 0 Bi 3+ /Bi = 0,317B.<br />
6. Закончить уравнения следующих реакций и записать их в ионном виде. Окислительновосстановительную<br />
реакцию уравнять электронно-ионным методом:<br />
а) KMnO 4 + VSO 4 + H 2 SO 4 <br />
б) SnCl 2 + NaOH изб. <br />
в) PCl 5 + H 2 O <br />
10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:<br />
а) основная литература:<br />
1. Н. В. Коровин. Общая химия. М., Высш. шк., 2000 год, 558 с.<br />
2. О. В. Гречин, Н. А. Фомина. Химия конструкционных металлов. Учебное пособие.<br />
Иваново, изд. ИГХТУ, 2009 год, 100 с.<br />
3. М. Х. Карапетьянц, С. И. Дракин. Общая и неорганическая химия. М., Химия, 1994, 592 с.<br />
4. Руководство к практическим работам по общей и неорганической химии. Ч. 1. Под. ред.<br />
А.Г. Захарова, В.Н. Пророкова. Учебное пособие. Иваново, Иван. издат. дом, 2009 год, 356 с.<br />
5. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. А. А. Равделя, А. М.<br />
Пономаревой. СПб., изд. Иван Федоров, 2002 год, 238 с.<br />
6. В.Д. Овчинникова. Демонстрационный химический эксперимент по общей и<br />
неорганической химии. Учебное пособие. Иваново, изд. ИГХТУ, 2003 год, 82 с.<br />
б) дополнительная литература:<br />
7. Н. А. Фомина, Н. Г. Манин, О. В. Гречин, Г. Н. Левочкина. Основы электрохимии.<br />
Методические указания. Иваново, изд. ИГХТУ, 2009год, 47 с.<br />
8. М. Х. Карапетьянц. Введение в теорию химических процессов. М., Высшая школа, 1981<br />
год, 336 с.<br />
9. Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. Химические свойства неорганических<br />
веществ. М., Химия, 2000 год, 480 с.<br />
10. Г. А. Крестов. Теоретические основы неорганической химии. М., Высшая школа, 1982<br />
год, 296 с.<br />
11. Р. А. Лидин, Л. Л. Андреева, В. А. Молочко. Константы неорганических веществ.<br />
Справочник. М., Дрофа, 2006год, 686 с.<br />
12. Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. Химические свойства неорганических<br />
веществ. М., Колос, 2008 год, 480 с.<br />
13. Неорганическая химия. Электронный ресурс. М., ООО"ИнтелПро", 2004-2008 год, 1 диск.<br />
14. Я. А. Угай. Неорганическая химия. М., Высшая школа, 1989 год, 463 с.<br />
15. О. С. Зайцев. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. М., Химия, 1990<br />
год, 352 с.<br />
16. А. И. Максимов. Современные проблемы химии. Иваново, изд. ИГХТУ, 2009. 156 с.<br />
в) программное обеспечение<br />
СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА: Microsoft Windows XP, Microsoft Vista<br />
ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА: Microsoft Office 2007 Pro, FireFox<br />
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: СДО Moodle, SunRAV<br />
BookOffice Pro, SunRAV TestOfficePro, специализированные химические программы,<br />
программное обеспечение для УЛК <strong>«Химия»</strong> и др.<br />
Электронные учебные ресурсы:<br />
Тренировочные и контрольные тесты по каждому модулю.<br />
Текст лекций с контрольными вопросами для самопроверки.<br />
Полный интерактивный курс химии Открытая химия 2.6, CD-ROM, 2005 г. Издатель: Новый<br />
Диск; Разработчик: Физикон<br />
30
Неорганическая химия. Электронный ресурс. М., ООО"ИнтелПро", 2004-2008 год, 1 диск.<br />
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:<br />
каталог образовательных интернет-ресурсов http://www.edu.ru/<br />
Химический каталог: химические ресурсы Рунета http://www.ximicat.com/<br />
Портал фундаментального химического образования России http://www.chemnet.ru<br />
XuMuK: сайт о химии для <strong>химико</strong>в http://www.xumuk.ru/<br />
Химический сервер http://www.Himhelp.ru.<br />
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом<br />
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 151000 Технологические<br />
машины и оборудование.<br />
Автор-составитель:<br />
________________ к.х.н., доцент Фомина Н.А.<br />
Заведующий кафедрой:<br />
________________ д.х.н., профессор Захаров А.Г.<br />
Рецензент:<br />
________________<br />
Программа одобрена на заседании Научно-методического совета Факультета<br />
Химической техники и кибернетики ГОУ ВПО «ИГХТУ» от «_____» ________ 2011<br />
года, протокол № ____.<br />
Председатель НМС:<br />
_______________<br />
31